超声波流量计技术问题汇总
超声波流量计采用时差方式的测量原理,它利用探头发出的超声波在流动着的流体中的传播,顺流方向声波传播速度会增大,逆流方向则减小,在同一传播距离就有不同的传输时间,根据传输速度之差与被测流体流速之间的关系测出流体的流速。
●什么情况下,采用插入式流量计?
答:1)管道直径较大时;
2)有紧密内衬时;
3)管内结垢严重时;
4)管材为超声波的不良导体时;
5)外夹式探头达不到要求的信号强度或测量不稳定时。
●管段式流量计为什么容易保持计量精度?
答:1)机加工定型定位;
2)需输入的参数,均可准确测量;
3)可在流量装置上标定。
●为什么时差式超声波流量计在小管径上标定好后无须在大管径上标定?
答:超声波流量计属速度式仪表,它测量的是管道中流体的平均流速V,在仪表中,将V 乘以管道的截面积A,就得到体积流量Q,即Q=V×A。在超声波流量计的技术指标中,其精度为流速的±0.5%,也说明了这一点,正因为超声波流量计为测速仪表,因此,它在多大规格的管道检定也就不重要了,因为在Q=V×A公式中,A为一个给定值(管道规格),而V 为一个仪表实测值,Q为一个计算量。关于对应的标准,可查阅ISO/TR12765-1998《封闭管道中流体流量测量-采用传播时间超声波流量计测量流量》。
●多普勒流量计对气泡、颗粒的含量有什么要求?什么情况下影响测量精度?
答:1)在测量含颗粒的介质时,含气泡量不宜过多,否则影响数据飘且不稳定2)在运用多普勒原理测量时,被测介质的颗粒或悬浮物必须能代表流体流速,在管道内能均匀分布,含量或多或少对流量都不会有太大影响。
●多普勒流量计能测原油吗?
答:含一定气体或杂质的原油可测。
●明渠流量计和不满管流量计的区别是什么?
答:1)明渠测量必须有标准的原始测量装置(如标准槽、堰),根据液位变化计算流量;2)非满管测量,适用比较广泛,对复杂多变的现场条件适用性比较强,测量时可根据流速及流体流经装置的截面来计算流量3)两者测量原理和测量方式都有明显区别。
●时差式超声波流量计何时使用动态校零?
答:在现场管道不能停水的情况下,应使用动态校零。
●固定式时差流量计如何在现场校正?
答:在现场的固定式时差流量计或批量的情况下,可将一台便携式时差流量计(如DCT-7088)送检通过后,在现场对固定式时差流量计进行校正。
●超声波流量计的标定方法是什么?
答: 体积法(容器法)、重量法(称重法)、标准表法
●流量计使用一段时间后,发现信号衰减或无信号,什么原因?如何解决?
答:1)耦合剂干涸,失去作用;
2)管内结垢或介质糊住探头;
3)介质含渣、气泡增多;
4)探头位置发生变化;
5)探头与管壁间有气泡或杂物;
6)管衬与管内壁分离;
7)探头老化;
8)探头电缆接触不良;
以上各项采取相应措施解决。
●仪表使用过程中,程序芯片经常坏,是什么原因?
答:仪表接地不良或未接地造成。
●流量计为什么会产生流量读数不稳定?
答:1)测量点直管短,不符合测量要求;
2)介质含有气体或杂质且不稳定;
3)仪表故障。
●仪表测量正常,但突然跳变或降至零、负数,一段时间后仪表恢复正常,是何原因?答:电源干扰或流体拢动问题。
●仪表机壳带电如何处理?
答:GND端良好接地,可使仪表外壳带电消除。
●波形和信号都正常,但流量读数不稳定,为什么?
答:1)测量点直管短,不符合测量要求;
2)介质含有气体或杂质且不稳定;
3)仪表有故障;
4)管道条件差(如结垢、内衬等)。
●超声波流量计在安装调试过程中,出现流量值忽正忽负,是何原因?
答:1)水流方向有变动;
2)管道压力波动过大;
3)主板或探头有问题;
4)仪表存在干扰和波动。
●管道上已打磨光滑,但安装测量时信号始终为0-2%之间,无法测量,是什么原因?
答:1)管道内壁结垢较多,超声波衰减较严重,无法测量;
2)管道有内衬,内衬与管道之间有间隙,导致声波不能穿透,无法测量
3)耦合计干涸,失去作用;
4)介质含杂、气泡增多或介质糊住探头;
5)探头位置发生变化;
6)探头老化;
7)探头电缆接触不良。
●外夹式超声波流量计信号很弱,波形差,读数不稳定,是什么原因,如何处理?
答:1)安装探头位置不正确(前10D后5D );
2)参数设置出错;
3)管道使用多年使内壁结垢太厚;
4)有气泡或涡流;
5)管径太大,1200mm 以上可考虑换插入式探头。
●铸铁管和水泥管的安装方式是什么?
答: 铸铁管和水泥管的安装方式,一般采用管箍安装办法,就是在管道上开孔,再套上管箍
安装上探头(也可带上管箍带压开孔,无须停水)。管箍大小是根据用户提供的管道尺寸所配置的。
●超声波流量计的使用环境是什么?
答: 仪表探头的防护等级是IP68,可以浸在水里(最深可达1米),或潮湿环境,这些环境
条件对探头的性能不产生影响,变送器的防护等级是IP65,能承受潮湿环境及雨淋,但不能浸泡水中。
●超声波流量计同其他仪表及系统的连接方法是什么?
答:超声波流量计的信号能同其数据采集仪正确配接,采集仪表要求流量计的输出信号为无源脉冲,一般流量计不但有无源脉冲输出,还可输出4—20mA,并带有RS232、RS485接口,可方便地组成流量计网络,将流量计信号集中采集进入控制室。
●超声波流量计安装在PVC管道上的注意事项?
答:1、外夹式探头安装:因PVC 管表面较光滑,外夹式探头直接夹在管道上容易造成松动,应焊接一个固定支架来固定探头;
2、插入式探头安装:插入式探头安装采用管箍安装方式(焊接PVC管座强度不够,易
脱落)
●超声波流量计安装在不锈钢管上的注意事项?
答:1、在不锈钢管上不宜带压开孔,这是因为不锈钢的材料硬度很大,公司现有开孔工具
暂不能满足要求;
2、不锈钢管采用外夹式探头测量会有很好的测量效果,建议采用外夹式安装,插入式探头的安装可直接把安装座焊接
在管路上即可。
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求 超声波流量传感器是通过波在介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异,而求出介质流速的方法来测量流量。按传感器水流通道方式,超声波流量传感器分单通道式和U 形管式。 超声波式热量表选用主要控制参数为:公称直径DN、常用流量、最大流量、最小流量、额定压力、最大压力损失、温度范围、温差范围等。超声波热量表的初期投资相对较高,仪表的流量传感器具有精度高、压损小、不易堵塞等特点,但流量传感器的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。 超声波热量表施工安装要点 1. 当使用分体式热量表时,积分仪与流量传感器的距离不宜超过10M。 2. 气泡对准确测量干扰很大,不能安装在管道最高处。 3.安装时远离交流电和高频输射源,避开高温辐射源、阳光直射。 流量传感器的安装 1) 热量表的流量传感器必须安装在一次网的供水管道上。 2) 热量表的流量传感器应安装在直径等于其公称直径的管道上,并且在前、后端分别留有规定长度的直管段(以厂家产品技术说明书为准,一般表前为公称直径10倍的直管段,表后为公称直径5倍的直管段,直管段范围内无其它任何测温、测压、过滤器、阀门等元件)。 3) 在安装流量传感器时应考虑留出便于读数和维修的空间,强烈建议在表体下游满足直管段后安装管道伸缩器,便于热量表的安装及校验。 4) 安装时必须按照流量计管段上水流指示箭头方向安装,并建议在流量传感器前后安装阀门,便于检修。 5) 热量表可以水平、垂直安装,但水平安装时两换能器应在同一水平面上,防止供水沉淀后的淤泥沉积于低处换能器影响信号传输,垂直安装时水流方向必须为从下而上;流量传感器前端应安装过滤器(必须满足表体的前直管段要求)。 温度传感器的安装 1)温度传感器必须安装在流量传感器规定的直管段以外;安装温度传感器管道处的水温须均匀。在安装与流量传感器处于同一根管上(供水管或回水管)的温度传感器时,最好将它安装在流量传感器的后端(下游)。 2)温度传感器不宜安装在管道较高的位置上(可能不充满液体),安装时要与管道中心轴面相垂直。 3)确定温度传感器插入管道的长度,应以使其中热敏元件位于管道中心并偏下的位置为原则。 4)在不影响热计量精度的前提下,建议在同一管道上安装双金属玻璃温度计或其它现场温度计。 热量积分仪的安装 1)积分仪所处位置的环境温度不能超过生产厂家标明的使用环境温度范围。
各类超声波流量计说明书 超声波流量计种类有很多,有便携式,手持式,一体式,分体式等,以下是几种超声波流量计的具体技术参数说明。 便携式超声波流量计: 一、概述: TCS-600P型便携式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好,内置一体式智能打印机可实时、定时打印;具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数: ※测量精度:优于1% ※重复性:优于0.2% ※测量周期:500ms(每秒2次,每个周期采取128组数据) ※电池:内置镍镉充电电池可以连续工作24小时 ※安装方式:外敷安装,操作简单、方便 ※显示:2行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※信号输出:隔离RS485通信协议、MODBUS协议,兼容国内其它厂家同类产品通讯协议 ※打印输出:内置热敏一体式打印机,实现及时或定时打印 ※其它功能:自诊断,提示当前工作状态是否正常
※采用智能充电方式,直接接入AC 220V,充足后自动停止,显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 手持式超声波流量计: 一、概述: TcS-600B型手持式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好,具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数
※测量精度:优于1% ※重复性:优于0.2% ※测量周期:500ms(每秒2次,每个周期采取128组数据) ※电池:内置镍镉充电电池可以连续工作15小时 ※安装方式:外敷安装,操作简单、方便 ※显示:4行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※其它功能:内置数据记录器可记录时间、累计流量、信号状态、工作时间等 自诊断,提示当前工作状态是否正常 ※信号输出:标准数据口RS232用于联网检测或导出记录数据 ※采用智能充电方式,直接接入AC220V,充足后自动停止,显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 固定式超声波流量计,分体式超声波流量计: 一、概述: TCS-600F型固定分体式超声波流量计利用了低电压、多脉冲发射接收原理,采用双平衡信号差分发射、接收专利技术和硬件参数无关化设计方法;通过选用国际上最新、最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。
超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有: L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L: L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差,可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)
目录 1. 概述 (1) §1.1 引言 (1) §1.2 主要特点 (1) §1.3 工作原理 (1) §1.4 装箱单(标准配置) (2) §1.5 正面视图 (3) §1.6 典型用途 (3) §1.7 数据的完整性和内置时钟 (3) §1.8 产品的识别 (4) §1.9 基本技术参数 (4) 2.开始测量 (5) §2.1 内置电池 (5) §2.2 通电 (5) §2.3 键盘 (6) §2.4 窗口操作 (6) §2.5 快速输入管道参数步骤 (7) §2.6 传感器安装位置的选择 (9) §2.7 传感器的安装 (10) §2.7.1 传感器的安装距离 (10) §2.7.2 V方式安装传感器 (10) §2.8.3 Z方式安装传感器 (11) §2.8.4 W方式安装传感器 (11) §2.8.5 N方式安装传感器 (12) §2.8 检查安装 (12) §2.8.1 信号强度 (12) §2.8.2 信号质量(信号良度) (13) §2.8.3 总的传输时间和时差 (13) §2.8.4 传输时间比 (13) 3.菜单窗口详解 (14) §3.1 菜单窗口简介 (14) §3.2 菜单窗口详解 (15) 4.怎样使用 (20) §4.1 怎样判断流量计是否工作正常 (20) §4.2 怎样判断管道内的液体流动方向 (20) §4.3 怎样改变系统的测量单位制 (20) §4.4 怎样选择流量单位 (20) §4.5 怎样选择累积器倍乘因子 (20)
§4.6 怎样打开和关闭累积器 (21) §4.7 怎样实现流量累积器清零 (21) §4.8 怎样恢复出厂设置 (21) §4.9 怎样使用阻尼器稳定流量显示 (21) §4.10怎样使用零点切除避免无效累积 (21) §4.11怎样静态校准零点 (21) §4.12怎样修改仪表系数(标尺因子)标定校准 (22) §4.13怎样使用密码保护 (22) §4.14怎样使用内置数据记录器 (22) §4.15怎样使用频率输出功能 (22) §4.16怎样设置累积脉冲输出 (23) §4.17怎样产生输出报警信号 (23) §4.18怎样使用蜂鸣器 (24) §4.19怎样使用OCT输出 (24) §4.20怎样修改日期时间 (24) §4.21怎样调整LCD显示器的对比度 (25) §4.22怎样使用RS232串行口 (25) §4.23怎样查看每日、每月、每年流量 (25) §4.24怎样使用工作计时器 (25) §4.25怎样使用手动累积器 (25) §4.26怎样了解电池剩余电量的工作时间 (25) §4.27怎样给电池充电 (25) §4.28怎样查看电子序列号和其他细节 (26) 5.问题处理 (27) §5.1硬件上电自检信息及原因对策 (27) §5.2工作时错误代码(状态代码)原因及解决办法 (27) §5.3 其他常见问题问答 (28) 6. 联网使用及通信协议 (30) §6.1 概述 (30) §6.2 流量计串行口定义 (30) §6.3 通信协议 (30) §6.4 功能前缀和功能符号 (32) §6.5 键值编码 (33) 7. 质量保证及服务维修支持 (34) §7.1 质量保证 (34) §7.2 公司服务 (34) §7.3 软件升级服务 (34)
超声波流量计的选型与分类 关键词:超声波流量计选型与分类多普勒便携式流量计固定式时差式 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来,随着技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快,基于不同原理,适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用,同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计,使用过程中,应该注意些哪些问题等等,上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验,对上述问题进行了探讨。 超声波流量计选型与分类: 选型主要有以下几点:管道壁厚、外径,介质,管内流量是否含有杂质,测量介质的温度,测量介质为气体时,还需要知道气体的压力,除此之外,还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。 1、多普勒超声波流量计 换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后,通过测量频移就可得到流体流速,进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体,如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻,即不能是洁净水,同时杂质含量要相对稳定,才可以正常测量,而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数,也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。 2、便携式超声波流量计 主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态,进行一个区域内的流体平衡测试,检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装,而用于这些用途时,选用便携式超声波流量计既方便又经济。 3、时差式超声波流量计 时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比,这一原理来测量流体流量。 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量,在自来水公司和工业用水领域,得到广泛应用。 4、管道式超声波流量计 精度最高,可达到±0.5%,而且不受管道材质、衬里的限制,适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大,成本也会随增加,通常情况下,选用中小口径的管段式超声波流量计,较为经济。 5、固定式超声波流量计 如果有足够的安装空间,使用插入式换能器代替外贴式换能器,彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响,测量稳定性更高,也大大减小了维护工作量。而且,由于插入式换能器也可以不断流安装,所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计,其特点是采用数字电路处理信号,纠错能力增强,取样及时,精度提高(模拟电路的精度为±1.5%,数字电路可以达到±1.0%),而且集成度提高,仪表体积大大减小,有多种信号输出模式供选择,在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择,用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体,一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计;如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况,可以选择带打印机的超声波流量计。总之,所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要,也不必贪多求全,造成许多功能闭置不用,而增加购买成本。